ejercicios de aplicación

EQUILIBRIO TÉRMICO
- Se calentó una pieza de 100 g de un metal a la temperatura de 90 °C para
determinar su calor específico y se introdujo rápidamente en un calorímetro que
contenía 200 mL de agua a 10 °C. Una vez alcanzado el equilibrio térmico, se observó que
la temperatura era de 12 °C. Calcula el calor específico del metal.
SOLUCIÓN
Ca ma (ta – t) + Cb mb ( t b- t) = 0
Ca.0,1.(90 - 12) + 4180.0,2.(10 – 12) = 0
Ca = 214,4 J.Kg-1.K-1
CAMBIOS DE ESTADO
- Calcula el calor que hemos de suministrar a 100 g de hielo a -10 °C
para transformarlos en agua líquida a 20 °C.
DATOS: Calor Específico del hielo: 2090 J.kg-1.K-1;
Calor específico del agua: 4180 J.kg-1.K-1
Calor latente de fusión del hielo: 333500 J.kg-1.
SOLUCIÓN
Calor necesario para calentar el hielo de – 10ºC hasta 0 ºC.
Q1 = m.ce (t - to) = 0,1.2090.(0 – ( -10) ) = 2090 J
Calor necesario para fundir el hielo a 0º C
Q2 = mLF = 0,1. 333500 = 33350 J
Calor necesario para calentar el agua líquida de 0º C hasta 20º C
Q3 = m.ce (t - to) = 0,1.4180.(20 – 0 ) = 8360 J
Calor total
QT = 2090 + 33350 + 8360 = 43800 J
t (º C)
20º C
Agua
0º C
Hielo
- 10º C
Hielo
+
Agua (l)
Q (J)